人工降水的方法篇1
关键词：建筑工程；基坑降水；应用
中图分类号：tV551.4文献标识码：a文章编号：
如果房屋因为流沙等原因造成建筑坍塌，则说明建筑周围的地下水水位过高。因此，必须对建筑使用基坑降水技术。基坑降水技术可以增加边坡的稳定性，防止边坡水土流失。目前基坑降水采用的方法主要有轻型井点法，喷射井点法等。在实际的应用中，还要根据各个房屋具体情况的不同，选择相应的方法。
一、基坑降水技术的理论原理
在许多建筑的地下构筑中，经常会发生由于水流侵蚀等原因导致房屋受损的实例，造成许多工程事故，严重影响了建筑的稳固性和安全性。因此，基坑降水技术应运而生，这一技术的主要原理是降低建筑周围地下水的水位，避免地下水对地基的影响，确保施工场所干燥，防止出现房屋过潮的情况。
合理利用基坑降水积水，能够减少基坑及其边坡的水土流失，改善周围的土质，增加地基的抗侵蚀性，增加房屋的稳固程度。但是，如果基坑降水技术使用不当，也会造成基坑周围的地面沉降，因此要谨慎使用基坑降水技术。
二、基坑降水技术的主要方法
基坑降水的方法有很多，根据建筑的不同形式和对地下水位控制的不同，可供选择的方法有轻型井点法，明沟排水法，管井井点降水法，喷射井点法，深井点降水法等。下面，笔者将对它们进行一一介绍。
1.轻型井点法
轻型井点法是一种操作起来较为方便的基坑降水法，适用于基坑面积小，地下水水位低的施工现场。在进行时，如果施工现场土层渗透系数过小，则需要先用粘土把土层封住，以提高整个施工现场的真空程度。根据降水的要求，还要选择相适宜的管道。在对管道进行布置的时候，可以根据具体情况选择7米至9米的长度的管道，同时注意管道与抽水设备相配套。
2.明沟排水法
明沟排水法是利用排水沟进行排水，它的主要特点是施工较为便捷，但在一些地质环境较为复杂的地方则不适宜使用。
3.管井井点降水法
这一降水法的原理是利用钻孔钻井，抽取地下水来达到降低水位的目的。在基坑周围设置一个管井，利用抽水机械进行抽水。要注意适量抽取地下水，以免造成地面沉降。
4.喷射井点法
喷射井点法的降水量大，但是操作难度相对较高。需要在基坑周围设置点井，再在点井的底部设置一个喷射器。这一降水法的降水效率并不高，而且会使地面管网十分复杂，管理不便。在一些特殊的情况下，这种降水法才会予以使用，一般情况下则不予考虑。
5.深井点降水法
深井点降水法适用于降水水位很深的地区，这一降水法深度大，范围广，因此经常在实际操作中被运用到，但是当基坑周围的土层渗透系数过小时，则不能使用这一方法。
这项施工工艺所运行的流程是复杂的，首先要做好准备工作。在带钻机进入建筑场后，进行定位进行安装，然后开井孔。在这之后安置好管道，开始钻井。在钻井结束后，填筑终孔换浆。之后稀释所调试的泥浆，这一次要使用进口的管道。填满砂石后终孔进行抽水，并做好相关的水位记录。
以上五种降水法就是最基本的基坑降水法，然而，在实际的降水操作中，往往不能单一的使用某一种方法，而是两种或多种降水法配合使用，下面笔者将以某政府大楼为实例进行分析。
三、基坑降水技术的应用分析
空有理论，不付诸行动，是无法达到掌握深坑降水技术的。下面，笔者以河南省某市某办公大楼的基坑降水的具体实施为实例，详细讲解一下基坑降水技术在具体工程建设中的操作。
1.该大楼的基本资料
该大楼位于市中地区，宽约120米，长约160米，由于地下土层状况复杂，有粉土，粉砂，砂纸泥土等，基坑开挖深度需为12米。该地区地下水位为-1.58米，为了合理有效控制地下水水位状况，需采用轻型井点法和与深井点降水法相结合的方案。在大楼的南半部分采用轻型井点法，在大楼的北半部分，由于需要降低的水位较大，则采用深井点降水法。
降水工程要以基坑内最大坑深作为降水设计目标。由于地基土可能存在局部软弱层，地基处理时经常遇到需加大开挖深度的情况。这样水头降低深度在降水设计中要能适时控制并留有余地。另外基坑开挖工期紧迫要在尽可能短的时间内疏干基坑内地下水，并将地下水位降低在基坑底以下。
2.对轻型井点法的施工
一套轻型井点管安装完毕后进行试抽水，井点使用时应保持连续不断抽水当试抽运转一切正常后可以投入正常抽水作业开机一周后形成地下降水漏斗并趋向稳定抽水开始后每天观测3次水位水量。当水位达到设计降水深度并趋于稳定时，可每天观测1次并及时整理监测记录。
这一部分应当率先进行，挖开地下土层，布置轻型井点，数量不宜过多，间距半米，进行轻型井点降水。要采用专业的导杆式喷孔器进行喷孔，连续十天不断进行抽水并每三天观察一次水位，安排专业人员进行监测与汇报工作。
3.对深井点降水法的施工
对另一小半土层更为复杂的部分，要采用深井点降水法，其主要方法是在一级地下土层的基础上，向下挖出二级土层，在这期间不要停止对一级土层的抽水。之后开始安置深井点的作业面。然后再在深井中进行水的集中，采用真空型水泵降水技术，从而将水位控制在-4米至-5米之间。通过为其20天的施工，基本可以达到工程的预期目标，如发现沉降过大或水位平移等问题，应及时采取相应防护措施。
4.施工时应注意的其他问题
在施工时，还应注意到的有：第一，保持地下施工现场的真空密闭性，可以采用密闭程度较高的真空管型。第二，在进行深井点降水的时候，可以在深井内对水进行集中，然后再进行抽水，这样可以增加地下土层与基坑的联系程度，保持真空管道的封闭性，从而让水更快的排出，达到施工标准。
结语：
随着人们生活水平的提高和建筑业的发展，人们对房屋安全性和稳定性的要求也随之提高。基坑降水技术对于控制建筑周围的水位十分重要，我们经常使用的基坑降水方法有轻型井点法，管井井点法，深井点降水法等。本文中，笔者通过河南省某市某办公大楼的实例，对基坑降水技术的实际应用进行了详细的分析。经过对各种降水法的综合考察与运用，从而达到掌握基坑降水法在实际中的运用的目的。
参考文献：
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[2]王滨，杜岩，侯连权．轻型井点降水法在工程中的应用[J]．水利科技与经济,
2009(6)
人工降水的方法篇2
关键词：基坑降水；轻型井点；管井井点；电渗井点；引渗井点；缺陷
引言
随着各种大型工程的建设施工，基坑的开挖面积深度逐渐加大，同时引发的基坑降水问题便成为基坑施工过程中的重要组成部分。现有降水方法都各有其适用条件及优缺点，施工过程中应根据工程的实际状况，综合各种因素，选择适宜的降水方案。
1降水方法
基坑降水方法主要有：明沟、集水井降水、轻型井点降水、喷射井点降水、电渗井点降水、潜埋井降水等等。各种降水方法有其特点和适用情况，比较如下：
1)明沟、集水井降水。
明沟、集水井降水是一种人工排降法。适用于粘性土、砂土、填土和粉土类；渗透系数为7-20.0(m/d)并且水量不大的潜水；降水深度一般小于5m。它具有施工方便，用具简单，费用低廉的特点，在施工现场应用的最为普遍。当基坑坡面渗水较多时，采用此法坡面容易失稳。在高水位地区基坑边坡支护工程中，这种方法往往作为阻挡法或其他降水方法的辅助排降水措施，它主要用于排除上层滞水或水量不大的潜水。
2)轻型井点降水。
轻型井点降水是国内应用很广的降水方法，就是沿基坑四周将许多直径较小的井点管埋入蓄水层内，井点管上部与总管连接，通过总管利用抽水设备将地下水从井点管内不断抽出，使原有的地下水位降至坑底以下。该方法适用于粘性土、砂土、填土和粉土类，土壤的渗透系数为0.1m/d-50m/d的土层中；降水深度为：单级轻型井点3-6m，多级轻型井点6m-12m。它比其他井点系统设备简单轻巧，施工污染小，对场地无要求，施工简单、安全、经济。但使用此法长时间降水时，对供电、抽水设备的要求较高。此法特别适用于基坑面积不大，降低水位不深的场合。
实际工程中，在含承压水和潜水的浅层地基土层中，土的水平和垂直渗透系数都很小，渗透性基本属于弱透水~不透水，但土的含水量较为丰富，尤其是淤泥和淤泥质土层，其含水量一般为50%-60%，由于土体中有有机质或透水性好的夹层等原因，施工经验上的排水量一直较大，基坑降、排水一般采用井点降水和明沟排水组合的方式。
3)喷射井点降水。
当基坑开挖要求降水深度大于6m时，如采用轻型井点就必须用多级井点。这会增加井点设备数量和基坑挖土量，延长工期等，往往不是经济的。此时宜采用喷射井点。喷射井点设备由喷射井管、高压水泵及进水、排水管路组成。喷射井管由内管和外观组成，在内管下端装有喷射扬水器与滤管相连，当高压水经内外管之间的环形空间由喷嘴喷出时，地下水即被吸入而压出地面。喷射井点系统能在井点底部产生250mm水银柱的真空度，其降水深度可达8m-20m。适用的土质类型与土壤渗透系数与轻型井点相同。其最大的特点便是降水深度大，但其抽水系统和喷射井管很复杂，运行故障率较高，工作效率低且能量损耗很大，所需费用比其他井点法要高。
4)电渗井点降水。
电渗井点适用于渗透系数小于0.1m/d，用一般井点不可能降低地下水位的含水层中，如黏土、亚黏土、淤泥和淤泥质黏土等，尤其宜用于淤泥排水。电渗井点以井点管作负极，以打入的钢筋或钢管作正极，当通以直流电后，土颗粒即自负极向正极移动，水则自正极向负极移动被集中排出。利用电渗现象能有效地把细粒土中的水抽吸排出。
它需要与轻型井点或喷射井点结合使用，其降低水位深度由配合使用的井型决定。在电渗井点降水过程中，应对电压、电流密度和耗电量等进行量测和必要的调整，并做好记录，因此比较繁琐。
采用电渗井点降水可以提高渗透性，缩短降水时间，提高降水效率。但是降水过程中，受土层的导电能力影响大，耗电较多。
5）引渗井点降水
引渗井点的降水原理是上层水在重力的影响下通过井管向下层水渗透，从而实现将水降到基坑底标高以下一定深度。
此法一般用于基坑底标高以上部分分布着多个含水层（包括浅水含水层）或滞水层而基坑下部有不含水的透水层或比较稳定的含水层，基坑底标高以上所有含水层或滞水层的重力水可以通过井孔管引导渗入到下部含水层中，下部含水层的混合水位低于基坑坑底标高500mm-1000mm的环境中。
引渗井点降水适用于粘性土和砂土，渗透系数为0.1-20.0m/d的土层中，降水深度由下部含水层的埋藏、水头及渗透性而定。
此法能有效疏干基土中的水分，促使土体固结，提高地基强度，使位于各种含水层以下的地基与基础工程施工有效避免地下水的影响，提供比较干的施工条件。同时也缩短了工期、提高了工程质量和保证施工安全，减少或避免了水泵的使用，比其他纯抽水降低地下水位施工节省了大量的人力、物力、财力，同时也避免了土坡土体侧向位移、周边土体和建筑物沉降，稳定边坡，消除流砂，减少基底土的隆起。此法的运用取得了良好的经济效益和社会效益。但引渗井点降水法对底层结构条件的要求较高，只有在弱透水层下有厚强导水含水层的条件下才能使用。
6)管井井点降水。
管井井点就是沿基坑每隔20-50m距离设置一个管井，每个管井单独用一台水泵不断抽水来降低地下水位。
此法适用于粉土、砂土、碎石土、可溶岩、破碎带，渗透系数大（K=20~200m/d）的土层，降水深度大于5米。可用于大面积、大降深以及轻型井点不易解决的场合。但该施工方法也有局限性，只适用于中、强透水层。在含水丰富的潜水、承压水、裂隙水等地质条件下应为较为适宜。
如要求降水深度较大，在管井井点内采用一般离心泵或潜水泵不能满足要求时，可采用特制的深井泵，即深井井点来解决。深井井点一般可降低水位30-40m，有的甚至可以达到100m以上。常见的深井泵有两种类型：电动机在地面上的深井泵及深井潜水泵（沉没式深井泵）。它的优点是排水量大、降水深度大、降水范围大等。
7)大口井降水。
大口井降水法适用于砂土和碎石土，土壤的渗透系数为20m/d-200.0m/d的土层，降水深度小于20m。此法适宜在北方黄土层中使用，不用井壁保护，成本较低。但该法只适用于浅基坑降水；有时也作为辅助方法布置于基坑底部。其适用的地质条件与管井降水法相同。
8）潜埋井降水
潜埋井降水法适用于粘性土和砂砾土，土壤的渗透系数为0.1m/d-20.0m/d的土层，降水深度小于2m。应用此法能把基坑底和涵洞底部残留地下水抽走，在实施中要与其他降水方法配合使用。
2施工中应注意的问题
采用基坑降水最大的缺陷就是容易引起临近建筑物的不均匀沉降，当沉降达到一定程度时就会造成临近建筑物的裂缝、倾斜甚至倒塌。因此在设计施工工程中必须高度重视对临近建筑物的影响，尽量把不均匀沉降值控制在允许的范围内，要对周围环境施行实时监控，确保基坑及周围建筑物的安全。
在选择降水方案时还应综合考虑场地条件及该建筑物设计施工资料、地质情况、场地地下水情况等多种影响因素。
人工降水的方法篇3
基坑降水技术是指采用各类井点降低地下水水位的方法，以预防施工中流砂、管涌、坍塌、失稳等问题的发生。这种技术较之堵水法与明排法等传统方法，具备了更加明显的降水效果，所以在现代建筑里的基坑施工中被广泛的使用。
1.基坑降水技术的类型
施工中基坑降水技术主要有以下几种类型：明沟加集水井法；轻型井点法；喷射井点法；管井井点法；深井井点法；综合井点法。
2.各类基坑降水法的技术要点
（1）明沟加集水井法
该方法的技术要点是在基坑内部设置明沟和集水井，再使用抽水机从集水井中直接把地下水排出，从而把基坑里的地下水疏干。
（2）轻型井点法
该方法的技术要点是：利用真空原理，在吸力的作用下让基坑内的空气与水变成水气混合液，再将水气混合液通过管路系统吸入分离器中，由分离器上部排出空气和水。该降水技术在国内的各建筑施工中应用都比较广泛，与其他技术相比，这种技术更加简便、经济、安全，尤其在基坑面积大、水位降低浅的工程中，更加适合。另外，当土层渗透系数比较低时，应该使用气密性措施，从而提高系统的真空度，达到降水效果。
（3）喷射井点法
主要使用高压水泵，利用水管把水压入井点内，使其内外形成空间，再使水从喷射器的两边孔流进喷嘴，随着喷嘴截面面积的减小，水流速度会随之加快，在完成整个喷射后，会在喷射水柱周围形成负压，将空气和水吸入到混合室中。在施工中注意一点，井点管必须设置为双层形式，并且井孔底部也要设置喷射器，并使用两根总管把各个井点管连为一体。这种方法的优点是降水深度比较深，但是其地面敷设工程比较复杂，工作效率很低，这给管理工作带来了困难，所以这一技术必须结合实际需要进行选择。
（4）管井井点法
此方法的技术要点主要是使用钻孔成井的方法，围绕基坑设置若干管井，管井的距离间隔在20～50米之间，并为每一个管井配备水泵，使之可以独立进行地下水抽取，从而达到降低地下水水位的目的。但该技术在渗透系数大于0.1和砂质土层、粉土层以及碎石土层等地下水储量丰富的地质条件中，因为其排水能力强、便于维护的优点而被普遍使用。
（5）深井井点法
该方法具有基降水深度较大的特点，在管井的深度大于15米时，使用普通水泵很难满足工程要求，而要使用特制的深井泵。该方法主要适用于降水深度深且水量较大的工程中，尤其是在渗透系数大并且透水层较厚的工程中，更为适用。其主要的优点是降水深度大，可以设置于施工范围以外，这一点得到了施工单位的一致好评，并被广泛应用。
（6）综合井点法
该方法是一种综合性方法，主要是在复杂的施工环境下使用多种技术作业的方法，使用这种方法不仅能够节省造价，而且还可以加快施工进度。然而，在施工中，要根据实际情况选取具有针对性的施工方法。
二、基坑降水技术的应用分析
1.工程基本资料
本工程长125米，宽88米，基坑深度9米。该地区的地下水主要是潜水，水位埋深1.5米。基坑采取轻型井点环形布置结构，场地中心设置少量管井用于降水。场地土层向下分别是粉土——粉砂——粉土——粉质粘土。
2.基坑降水方案
该工程的降水设计目标以基坑中最大坑深为依据。因为工程地基土中可能存在软弱层，往往需要加大开挖深度，在降水设计中对于水头的降低深度需要加以控制，并且留下余地。另外，由于基坑开挖工期较短，要缩短疏干地下水的时间，降低地下水水位于基坑底之下。基坑降水工程使基坑四周土体应力发生了改变，一方面，地下水位下降导致了土体自重应力的增加；另一方面，地下水由静止状态变成运动状态，渗流作用增加了土层附加应力。基坑工程中出现的渗流应看作平面二维渗流，在本工程设计中出于简化计算的目的，将坑外土体假设为重力方向上发生的一维渗流。在总应力变化与一维渗流条件之下，基于基坑边缘距离在4米、8米、12米、30米之上的应力变化情况，计算得出的基坑深度分别是3.4米、5.6米、9.0米、13.5米（由天然地下水水位算起）。针对与工程地质结构的问题，工程降水方案设计中的技术是轻型井点法与管井降水法相结合的综合方法，这样可以有效地解决水滞留与渗出的问题。管井有效深度要足够深，并且可以根据实际的需要，留下泵头加深深度以及进行水泵流量调整时的管井内径余地。基坑中需要设置一定数量的疏干井点，以加快开挖土体中地下水疏干速度。把周边住宅楼和裙房的降水工程与本工程连为一体，设置统一的轻型井点与管井，使得一次施工完成全面降水的要求。
三、施工工程中基坑降水技术问题的思考
基坑降水施工工程是一项复杂的系统工作。所以作为施工人员，为了保证工程效果最大化，达到地下水位降低的目的，就必须在确定采用哪种基坑降水方法的基础上，加强对下面问题的处理：首先，防止降水施工引发的大面积地面不均匀沉降的情况出现，在降水井点管和周边建筑物及路面之间进行井点回灌作业，连续使用清水进行回灌，从而补充此处的地下水，达到地下水水位基本不变的目的；其次，结合实际施工状况，针对性地处理施工问题。比如施工地的地下粘土层相对较厚的问题，在打孔时，应使用能够套管和水枪在井点轴线以外打孔，采用埋设井点管的方法成孔，进而使地层中的上下水得以贯通；最后，抽水时，特别在抽水开始阶段，应检查各井点管是否出现淤塞的情况，检查的方法主要是监听管内水流声和查看管子表面是否潮湿。如出现淤塞的死井数量大于整体的10%，则会对降水效果产生严重的影响，这时应该采取一定的措施，如利用高压水对井点管进行反复冲洗。
四、结语
人工降水的方法篇4
降水方法有管井、止水帷幕、电渗井点、喷射井点、深井井点等等。本文拟就前两种方法在某电厂基坑降水工程中的结合使用，阐述多种降水方法的使用和作用。
基坑降水是电厂翻车机室工程的成败关键之一。该工程基坑东西长90米，南北宽65米，降水面积约6000平方米，基坑开挖深17.50米。由于该工程基坑南侧距运行铁路仅有2.0m。为保证基坑的边坡安全和铁路的正常运行，采用支护桩措施。该区域土质以砂性土为主，具有较强的渗透性。为了确保该工程顺利进行，必须确保降水顺利，同时尽量减少降水对周边的影响。我们采取了止水帷幕与管井降水方法相结合的途径。在基坑南侧采用管井降水井形式，而在东、北、西三侧采用降水井+止水帷幕的形式，下面就这一施工方法作一论述。
1.地层概况及水文条件略
2.降水方案的设计
本工程采用管井降水方法。管井井点系统由井点管、连接管、集水总管和抽水设备等组成。
2.1管井的构造与设备
滤水井管：使用内径300mm外径400mm的无砂混凝土管；降水井顶部6.0米为混凝土白管，其余为滤水管。
水泵选择：采用出水量20-40m3/h潜水泵，各井根据实际情况确定泵型。
2.2井点的布置
平面布置：初步确定管井间距10.0米，管井布置在距基坑外边线2.0m，基坑内布置强排井4眼。根据实际情况进行管井间距调整。在基坑东、西、北三侧设置深层搅拌桩帷幕，桩数248根；在帷幕外侧布置回灌井10眼。
井深设计：根据场地地层情况，理论最小井深=L1+L2+L3+L4+L5+L6
=16.5+1.5+3.5+0.5+1+1.0=24.0米
注：L1：基坑开挖深度L2：基坑中心水位距基坑底深度
L3：水力坡度值L4：管井内外液面差
L5：水泵长度L6：沉淀管长度
根据该工程的岩土工程勘察报告，该地段涉及到两层地下水。上层潜水的特点是：富水性较弱，透水性较差；下层潜水的特点是：富水性强，透水性强；且二者具有较强的水力联系。我们本次降水的主要目的和原则是：疏干上层潜水，尽量少触动下层潜水，因为，如果揭穿下层潜水，则应首先把下层潜水降下去后，才能降上层潜水，这样造成降水井出水量成倍增大，在这点上电厂有过先例。同时下层潜水也是电厂现使用水井的补给源，如果大量开采下层潜水，势必影响电厂的正常生产。为此，我单位综合考虑各种因素，同时认真研究场地地层条件，在第⑥层卵石及胶结卵石层的上面，存在第⑤层胶结砂，第⑤层的特点是：质地致密，基本不透水。为了能够封住下层潜水，我方把井深定为24.0米，不穿透第⑤层胶结砂以求尽可能封住下层潜水。由于井深减少势必影响降水效果，为此适当减小井间距，以达到降水目的。为了缩短工期，尽快把基坑内水降至要求水位，在翻车机室基坑内布设4眼强排疏干井。
3.施工工艺及技术措施
3.1工艺流程
准备工作钻机进场定位开孔下护口管钻进终孔冲孔换浆下井管冲孔换浆（泥浆比重换到1.05）填砾止水封孔洗井活塞洗井，空压机洗井下泵试抽合理安排排水管路及电缆电路抽水试验正式抽水记录。
3.2技术措施
3.2.1准备工作，合同签订后，即开始施工部署，首先要组建项目经理部，落实材料和人员，合理安排人财物，与甲方及工地上各兄弟单位保持密切协作。
3.2.2专人负责进料，工程师核定，确保井壁管、过滤管（外包尼龙网）、围填砂、粘土等材料的质量。
3.2.3各项准备工作就绪，井管、砂料到位，埋设护孔管要求垂直，护孔管尽可能进入原状土层内20－50cm，用粘土填实，保证泥浆返出孔外，孔斜误差不超过1%。
3.2.4终孔深度达到后，即可清孔，调浆宜慢，清孔后泥浆比重1.10左右，孔底岩粉≤10cm。
3.2.5井管应平稳入孔、垂直，完整无隙，以免脱落，为了保证井管不靠在井壁上和井管外有一定的填砾厚度，保证环状填砾间隙厚度大于100mm，过滤器应刷洗干净，把井管居中固定。
3.2.6填砾冲孔，下入钻杆至离沉淀管底50cm，填砾达到要求深度后停止。
3.2.7止水封孔，为了防止上部泥浆及降水直接渗入砾料内影响成井质量，上部填粘土。
3.2.8洗井
洗井要求采用活塞和空压机联合洗井方法，缺一不可。要求洗井台班至少2个台班，确保洗井质量，直至井内出清水，基本不含砂，出水量大，井底沉砂不大于20cm。
3.2.9下泵试抽
洗井结束后，待水位恢复可按设计下泵，下入深度以保证足够的降深。排水管道及电源线路一定要先连接好，试抽3个小时，测定井内水位及观测孔水位变化，安装水表测流量，预估降水试验运行途径，等水位恢复后，积极配合抽水试验。
3.2.10合理安排排水及电缆电路
原则上各井排水管和电缆一齐铺设，排水要畅通无阻，就近往南边随塘河排放，连接合理，电缆应绝缘有一定抗拉、抗压强度。
4.基坑止水帷幕
4.1止水帷幕的设计
为快速将翻车机室地下水位降至-18.0米，并保证基坑开挖、基础施工，同时尽量减少降水对周围村庄和附近建筑物造成不利影响，拟采用止水帷幕桩。
根据勘察报告对该段地层的描述和我公司在电厂的施工经验，常规的深层搅拌施工工艺在该工程中是不可行的。但经过对机械设备及施工钻具的改进，认为搅拌帷幕桩施工是可行的。
依据《西柏坡电厂三期工程施工图设计勘测报告》对施工降水部分的概括，即翻车机室降水施工的主要疏干层位是第2层粉土夹中砂，第3层为弱透水粉质粘土层，第4层中砂在该位置缺失。
4.2止水帷幕的施工
4.2.1深层搅拌桩的施工工艺流程
设备就位预搅下沉喷浆搅拌提升重复搅拌重复搅拌至孔
口关闭搅拌机械
4.2.2施工技术参数
①深层搅拌钻头对位，中心位移不得大于50mm；②深层搅拌桩垂直偏差不得超过1%；③搅拌机预搅下沉时遇到硬地层时可适当加水；④深层搅拌桩单头桩径为700mm，水泥掺入量18%，水泥采用po32.5普通硅酸盐水泥，水灰比为0.6：1；⑤采用一钻五搅工艺；⑥桩预搅下沉速度1.0―1.1m/min，提升速度为0.9―1.0m/min；
4.2.3搅拌桩主要施工方法
桩位点的标定：首先将场地整平，使场地标高符合设计要求，然后以平面控制桩为依据，用经纬仪和钢尺测定单桩桩位，并在桩位位置用木桩或石灰做好标记，其偏差要求不大于5cm。
深层搅拌桩施工：①钻机就位对中；②预搅下沉，从地表至桩底标高；③第一、二次为喷浆搅拌④第三、第四次搅拌⑤第五次搅拌第五次搅拌后钻机可移至下一桩位施工。重复以上步骤。
5.结论与建议
5.1多种降水方法可以综合利用，开挖过程中利用降水措施可以干挖到底。
5.2降水过程中，应有双电源保障。
人工降水的方法篇5
关键词高速公路;软土地基;沉降计算;地基处理
中图分类号U416文献标识码a文章编号1674-6708(2010)25-0143-02
0引言
我国幅员辽阔,地质地貌条件多样,大量的高等级公路要经过软土区,由于软土路基的含水量、孔隙比大,同时其压缩性高,渗透性、承载力差,软土路基的沉降及其侧向变形尤为显著,且延续时间长。因此,在软土地基上修筑高速公路,往往会导致路基失稳或过量沉降。根据以往高等级公路的经验,很多问题都集中在软土路基的地段[1]。软土路基沉降分析与研究对高速公路建设有非常重要的意义。
国内外现有沉降计算理论及存在的问题:已有的沉降理论计算公式方法很多[2],包括分层总和法、e-lgp曲线法、司开普顿-比伦法、以及拉姆等人提出的应力路径法等,都是根据太沙基一维固结理论,引入不同的简化假定来计算地基的主固结沉降量,而未包括次固结沉降和瞬时沉降。瞬时沉降占地基总沉降量的比例相当大,其理论计算方法主要有:1)根据土体不排水变形模量按照线弹性理论计算,也包括阿波洛尼娅等人经有限元分析提出的修正方法;2)拉姆等人提出的应力路径法;3)徐少曼提出的根据二轴不排水试验的归一化曲线进行计算。其中,唯有拉姆等人提出的应力路径法考虑了加载方式及速率的影响,但其主要为室内试验,且试验的工作量大,还要有很高的试验技术,因此很难应用到实际工程中。
1软土的工程性质及沉降机理
软土是指滨海、湖沼、谷地、河滩沉积的天然含水量高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低的细粒土。
1.1软土的工程性质
软粘土的性质与一般粘性土不同,通过对软土的物理力学性质指标进行统计并根据大量的工程实践,总结出软土主要的物理力学性质有:
1)天然含水量高;2)压缩性大;3)渗透性小;4)抗剪强度低;5)流变性十分显著;6)显著的结构性;7)构造较复杂;8)粘粒含量较高,且常含有有机质;9)一般具有较大的吸力或吸附力[3]。
1.2软土的沉降机理
当土工建筑物通过路基底面将荷载传给地基,使地基内部产生了应力和变形,从而导致基础下沉,工程上将通过向下传递荷载引起基础下沉称为基础的沉降。地基受力所引起的变形包括形状变形和体积变形。本文研究的沉降主要是指由正应力作用引起的体积变形。基础的沉降量及沉降差,首先与土体的压缩性有关,其次与作用在基础上的荷载大小和性质有关。
分析地基的沉降包括两部分内容:1)地基压缩变形的绝对大小,即沉降量的大小;2)地基压缩变形随时间的变化,即沉降速度。通常认为土体的变形是孔隙内水和气体体积变化引起的。水和气体的移动速度决定土体变形速度。
在外力作用下土体的沉降变形可分为3个阶段:首先是土体承受荷载的瞬间产生的瞬时沉降变形;其次是在外力作用下孔隙水从土体中排出,土体逐渐产生体积压缩变形。当施加在土体上的全部应力都由土颗粒承受时,达到不变的有效应力状态,土体的排水固结完成。
2软土地基处理
2.1影响沉降的因素
地基沉降变形的影响因素主要归结为人为因素和自然因素两大类。人为因素主要包括地加载方式、加载速率及基处理方法等;自然因素主要包括地基土参数的不确定性、应力路径与作用过程对变形的影响、土体的本构特性、地下水位变化及温度变化等。多种因素共同作用导致地基沉降变形,包括:
1)软基土材料参数的不确定性;2)土体的本构特性;3)应力路径与应力历史对变形的影响;4)地下水位变化对路基沉降的影响;5)温度对软土路基沉降的影响;6)路堤填筑速率对软土路基沉降的影响;7)路堤填土高度对软土路基沉降的影响;8)路基侧向位移对沉降的影响。
此外,地表水的冲刷、植被、土体中水分迁移对沉降变形亦有影响。
2.2常用地基处理方法
地基处理的方法很多,可以从不同角度来分类,一般是根据地基处理的原理来进行分类,高速公路软基处理有其自身的特点[4]。
1)换土垫层,此种方法可以分为:机械换土法、爆破挤淤法、抛石挤淤法、砂垫层法;2)强夯法;3)侧向约束法;4)土工织物加固法;5)排水固结法,此法可分为:堆载法、路堤荷载压重法、降水预压法、真空预压法;6)水泥土搅拌法;7)高压喷射注浆法;8)灌浆法;9)综合处理方法,常用的方式有[5]:砂垫层与固结排水法并用、反压护道法与竖向排水法并用、填土预压法与反压护道法、填土预压法与砂子加实桩法并用、填土预压法与竖向排水井法并用、缓冲填土加载法与竖向排水井法并用、袋装砂井和塑料排水板并用已在软基加固工程中得到广泛应用。
3结论
通过对软土路基沉降分析与研究,简述了软土路基的工程性质,以及沉降机理,介绍了工程中常用的沉降计算与固结理论,分析软土路基沉降因素,介绍工程中软土地基处理的常用方法。由于软土路基的特殊工程性质,在工程中就必须掌握各种软基处理方法的使用条件,因地制宜,采取切实可行的处理办法。
参考文献
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[3]张诚厚,袁文明,戴济群.高速公路软基处理[m].北京:建筑工业出版社,1997.
人工降水的方法篇6
关键词：深基坑地下水措施
引言
当基础埋置深度低于地下水位时，在基坑开挖和基础施工过程中经常会遇到边坡失稳基坑塌方，地下水上浮，严重的甚至造成质量安全事故。因此，在基坑施工中应对地下水的处理给予高度重视。
1、地下水的处理方法
多年来地下水的处理有多种可行方法，从降水方式来说可分为止水法和排水法两大类。止水法，即通过有效手段，在基坑周围形成止水帷幕，将基坑外的地下水止于基坑之外，如支护桩加旋喷桩联合法，注浆法，深层搅拌水泥土桩挡土墙等；排水法是将基坑范围内地表水与地下水引流排除，如明排水，井点降水等。止水法相对来说施工难度大，成本较高，一般适用于场地狭窄、地下两层的高层工程；排水法相对施工简单，适宜一般的工业与民用建筑工程。多年来排水法中较为广泛应用井点降水，其中管井井点降水适用条件为第四系含水层厚度大于5米；基岩裂隙含水层和岩溶含水层厚度厚度可小于5米；含水层渗透系数较大（1-200m/d)。本文结合工程实例对管井井点降水法做一探讨和总结。
1.1管井井点降水是指沿基坑每隔一定距离设置一个管井，每个管井单独用一台水泵不断抽水降低地下水位，当水泵排水量大于单孔滤水井涌水量数量时，可另加设集水总管将相邻的相应数量的吸水管连成一体，共用一台水泵。管井由滤水井管、吸水管和抽水设备等组成。管井设备较为简单，排水量大，降水较深，水泵设在地面，易于维护。管井埋设深度一般为8―15米，间距10―15米。近年来的工程实践中，管井井点降水因其施工造价合理，降水效果好，井点布设灵活等优点而得到了迅速的发展与广泛的应用。
1.2管井井点降水施工工艺流程：施工准备钻机就位钻进成孔刮泥皮破孔壁冲孔稀释下滤管井管填滤料洗井试抽方案调整架设总集水管降水观测提交降水资料
1.3管井降水施工时应注意的问题及防治措施：1）由于经验主义思想严重，在降水方案上草率，极易出现布设降水井数量不够，深度不够，降水效果不理想；应根据地质勘察报告，仔细研究计算，作出合理的方案。2）由于成井工艺粗糙，井深不够，井管歪斜，滤料管进入井内，水泵下不到位，应严格验收标准，不合格的井必须重新施工；3）由于成孔时间长，没破好井壁泥皮，下井管前泥浆太稠，成孔泥皮厚，泥浆稠造成出水量少，应制作专门的刮泥皮的钻头扫孔破壁，换浆要彻底，洗井要及时；4）由于降水监测人员少或责任心不够，当井内泵损坏或胶管破漏而不能及时发现，造成跑槽、底板上拱，应加强降水人员的责任心。
工程实践
2.1工程基本概况
临沂市质量技术检测中心综合楼工程，位于临沂市北城新区，地下一层，地上六层，钢筋混凝土框架结构，建筑高度30米，建筑物东西长南北宽均为90米，建筑面积29800平方米，基础埋深标高为―6.6米，局部―7.1米。
2.2工程地质概况：1层，素填土，厚度0.6―1.3米。平均0.94米，渗透系数5m/d；2层，粉质粘土，厚度0.5―2.1米，平均1.03米，渗透系数0.065m/d；3层，粘土，厚度0.4―1.9米，平均0.85米，渗透系数0.065m/d；4层，中粗砂，厚度3.1―5.2米，平均4.25米，渗透系数24.5m/d；5层，粘土，厚度1.8―4.8米，平均3.59米，渗透系数0.045m/d；6层，全风化火山角砾岩，厚度1.7―3.7米，平均2.79米。
2.2场地水文地质概况
地下稳定水位埋深为1.2―3.9米，平均2.96米，场区内地下水属孔隙潜水与岩石风化隙裂水类型，主要赋存于中粗砂中，其补给来源以大气降水为主，地下水受季节性影响较大，历时最高水位约1.0米。经过对本工程地质勘察资料全面研究与比选后,拟在本工程的基础施工过程中采用管井井点降水,井深到岩石面，降水深度9―10米.基坑采用1：1自然放坡，粗砂层及以下部位采用挂网喷射混凝土护坡。
根据计算在基坑四周打44个11米深井，其中两口井为水位观测井，水泵选用潜水泵QY-2.5-2.2，共计42台。井内预埋直径500mm水泥管，底部放置2米长过滤管，井的位置按楼放坡线外出1米每10米设置一个井（井点平面布置图附后），井内设60mm的橡胶管与井外环形主管相连。环形主管为¢200壁厚4.5mm钢管两路排水，从东南角和东北角两侧分别排入前期设置的过滤池内，然后分别用两台QY―3.5―2.2水泵将水排入市政污水管网。根据勘察设计要求主体施工到3层时请设计单位确认满足抗浮即可停止降水。
本工程于2011年5月基坑开挖，按以上降水方案实施，到2008年8月上旬主体已顺利封顶，期间经历雨季施工，未发生任何异常情况，基础范围内的地下水位得到有效控制，确保了该工程基础主体按期保质的完成，取得了较好的经济效果，同时积累了很好的井点降水经验。
人工降水的方法篇7
[关键词]降水井；封堵装置；预埋套管；法兰
Construction
LiHongyan
(ZhongtianConstructionGroupCo.,Ltd,Zhejiang,Hangzhou,320000)
中图分类号：tU74文献标识码：a
近年来，深基坑工程越来越多，规模也越来越大，许多深基坑工程施工时，都会面临基坑降水井的封堵问题，传统的降水井封堵方法很多，最为常规的方法就是：当基坑停止降水后，先在管井管口子部位挂一小桶，防止混凝土进入孔内，用封堵灵、快硬水泥、堵漏王等和混凝土混合在一起，投入管井管内。此办法因停止降水后水位上升快，水泥硬化之前水位可能上升，挤出混凝土渗出，造成混凝土表面形成气孔或裂缝以致漏水后封堵失效。其当面临基坑底部承水压力很大，水位上升速度很快的临江或临湖等工程时，该传统方法几乎难以奏效，往往因此导致工程质量问题。针对该种情况，工程技术人员提出了不同的新思路，有效的解决了工程实际问题，在南京奥体中心游泳馆等一系列工程中得到了应用，并取得了一定的技术成果。
本文基于临邑县人民医院（1号封堵技术）、苏州润华环球金融大厦（2号封堵技术）、杭州中水博度假酒店（3号封堵技术）三个工程的基坑降水井封堵技术进行展开，对三种封堵技术的要点进行剖析，综合分析封堵技术的优劣点。
工程应用背景
（1）临邑县人民医院
该工程地下室东西方向长79.2米，南北方向长27米，基础位于地下水位以下四周。采用传统的施工基坑周围布置降水井，降低基坑地下水位，但对于基坑中间的降水效果较差。为保证基坑中间降水效果，节约工程造价，需在基坑中间布置降水井。但在基坑中间布置降水井，对于降水井的防水施工以及降水井封堵是个技术难题。所以，项目组对防水施工以及降水井封堵进行了技术攻关，总结出1号封堵技术。
（2）苏州润华环球金融大厦
该工程位于长江漫滩地区，地下水丰富且高渗透性，渗透水压力很大，水位上升很快，传统的封堵方法难以解决降水井封堵问题，必须通过技术创新在短时间封死降水井，确保万无一失。所以，该工程项目组对深基坑降水井快速封堵工艺进行了一些列技术创新及作业指导，总结出2号封堵技术。
（3）杭州中水博度假酒店
该工程位于长三角地区，土层以粉砂土居多，地层水量丰富，极易渗透，考虑到基坑停止降水后水位上升较快，防水和封堵比较困难，项目组自行设计了套管、橡胶垫，并通过一些列措施较好的解决了该问题。
2.工艺特点
2.11号封堵技术
2.1.1原理
对于基坑较宽、降水较深的基坑进行降水施工时，在土方开挖之前，基坑中间布置降水井，垫层施工时埋设防水钢套管，当底板混凝土浇筑完成可以停止降水时，采用级配砂石、干水泥对降水井进行封堵，对钢套管采用法兰盖加密封垫进行封堵，钢套管上层浇筑防水混凝土。基坑降水井防水与封堵剖面图见图1。
图1封水结构布置图
2.1.2工艺特点
1）与通常的降水施工技术相比，在基坑中间布置适当的降水井可高效地降低地下水位，加快施工进度，缩短施工工期，大大降低工程造价。
2）基坑内降水井的防水与封堵施工方法简便，操作人员不需进行专业训练，普通工人即可完成。
3）施工速度快，不影响其他工序的施工，也不影响施工进度。
4）采用的材料均为施工中常用材料，材料成本低，其造价相当低廉。
5）防水效果好，采用了多道防水构造措施，能保证混凝土底板的防水效果，具有较大的经济效益和社会效益。
2.22号封堵技术
基础底板施工时，先预埋井套，待地下结构完成后，进行封堵操作，先封堵取泵井，再封堵弃泵井。取泵井采用封井盖安装，弃泵井（提前1天安装封井盖）采用闷头拧死，分别再填实混凝土干料，二层止水板焊接的方式形成止水封头。相应封堵装置结构如图2。
图2封堵结构布置图
2.2.2工艺特点
1）封堵须统一指挥、同时开始，完成取泵或弃泵后，立即进行封井盖安装或闷头安装阻水，并快速完成二道止水板焊接以达到快速封堵的效果。
2）封井过程相比其它方法操作简单、步骤少、速度快、无风险、成本低、效果佳。经实践，取泵井只需22分钟完成止水、弃泵井只需17分钟完成止水。整个工作持续时间可控制在70分钟内全部结束。
3）降水期间水位控制准确，水泵更换维修方便，封堵时可取出部分或全部水泵。
2.33号封堵技术
首先,在浇混凝土垫层前，放入制作好的套管，和垫层混凝土浇筑在一起。第二，在套管处留设洞口，浇筑地下室底板混凝土，套管外面焊的钢板止水环和底板混凝土相连，阻断套管外侧地下水向上渗流的第一条路径，地下水只能进入套管内。第三，上紧封堵橡胶垫及盖板，浇筑洞口处底板混凝土，完成封堵工作。
图3封堵结构布置图
经比较，3号封堵技术与1号封堵技术在其原理上及施工操作办法上来讲有基本类似，只是装置结构的设计形式有所不同，所以其工艺特点基本类似，在此不再赘述。
3施工主要操作要点
3.11号封堵技术及3号封堵技术的主要操作要点
（1）固定防水钢套管
1）在底板混凝土垫层浇筑前，将降水井表面找平，保证降水井同基底相平。将钢套管固定在降水井中心上方的降水井口上，降水泵穿过钢套管放入降水井进行降水。
2）浇筑底板混凝土垫层时，应注意对防水钢套管的保护，严禁振捣棒或平板振动器直接振捣钢套管。如果防水套管发生位移，应在混凝土初凝前及时将防水套管找正，保证防水套管位于降水井上方，且垂直。
（2）钢套管处防水层施工
施工底板防水层时，防水层上翻至防水钢套管外侧止水环底部，采用密封胶泥进行防水收口处理。
（3）底板结构施工
1）施工底板防水保护层，应注意钢套管的保护，严禁直接振捣钢套管。
2）底板钢筋绑扎时，应按图纸和设计要求对防水套管周围进行施工。套管周围钢筋可以不断开绕过。当钢筋断开时，应在套管周围附加钢筋进行加强措施。
3）当防水套管高度大于500mm时，为保证套管的稳定性，可在套管止水外环上部点焊钢筋与底板钢筋固定。
（4）降水井回填
1）根据设计要求允许停止降水时，应先停止基坑内降水，在降水井封堵之后，再停止基坑外降水，减少基坑内降水井封堵时的水压，便于基坑内降水井封堵。
2）基坑内降水井封堵顺序应按由内向外的原则进行，封堵顺序按审定的防水封堵方案施工。
3）基坑内降水井停止降水后，立即将降水泵取出，降水井底部回填搅拌均匀的级配砂石。回填数量应事先进行计算。数量应为降水井深度、直径扣除上部2米高确定。
4）降水井上部2m深范围回填普通硅酸盐干水泥，防止地下水位上升过快，影响防水井盖的封堵。回填高度至钢套管止水内环下平。
（5）防水钢套管法兰密封
1）根据管法兰盖板的大小和螺栓眼制作橡胶垫圈，橡胶垫圈厚度为10mm。
2）根据管法兰盖板的外径大小，画出橡胶垫圈的切割线，采用壁纸刀沿切割线割好橡胶垫圈。
3）将橡胶垫圈与管法兰盖板重叠压紧，按管法兰盖板上的螺栓孔画出螺栓眼的位置、大小线，采用台钻钻好螺栓直径的螺栓孔。
4）将事先制作好的橡胶垫圈套入钢套管的螺栓上，再放入管法兰盖，用套筒扳手对称交错拧紧螺母。保证法兰盖板密封严密，不漏气。
（6）混凝土浇筑
1）在确认法兰盖板密封严密验收合格后，将钢套管内清理干净，盖板上部内浇筑比底板混凝土高一个标号等级的膨胀混凝土，混凝土塌落度为30至50mm。采用小型振捣器将混凝土振捣密实。
2）混凝土可采用现场搅拌，应严格按配合比进行配料，尤其注意控制膨胀剂的掺量。
图41号封堵技术
图52号封堵技术
3.22号封堵技术的主要操作要点
图a预埋降水井管图b封闭底层井盖
图c取泵并填充干料图d二次止水板焊接与浇筑
由于该装置用于临江地区，要求快速封堵，所以相对1号、3号技术而言，时间控制更为严格，工作安排更为紧凑，甚至还需要水压及水位数据收集、有效性试验用以指导封堵施工。
（1）第一步：预埋降水井管（图a）
根据制作放样图做好封井套，在基础底板施工时安装，安装顺序为：先绑扎板底钢筋（降水井套内的钢筋应断开，进行设计变更，边上增加加强筋）井套吊运、安装（降水井管周边留井套直径大范围不浇筑混凝土垫层，安装井套前座浆，保持井套稳定）绑扎上层钢筋，并将上下层钢筋与井套壁点焊，以保证混凝土浇筑时井套位置准确。
（2）第二步：封闭底层井盖
1）在封堵前一天安装好首层封井盖，安装期间继续抽水，水管及电缆从封井盖开口的镀锌管中穿出。
2）落实好劳动组织安排及操作交底工作并做好记录将所有需要的机械、设备、各种工器具全部落实到位，尤其电焊机要求的数量较多，需由公司安排抽调协助，并提前一天在指定位置就位并试焊正常。
3）封井前将所有水泵开启强抽，一般在2-3小时内水位基本稳定到最低点，这是具备封井的最后一个条件。
（2）第三步：取泵，首层填充混凝土干料
1）封井盖安装后，瓦工将提前准备就位的混凝土干料填灌至一层止水板（由于封井盖渗出水影响，混凝土干料吸收渗漏水避免影响止水板焊接）；紧接着电焊工立即开始一层止水板焊接，焊接安排1人（突况出现可增加2人），焊接时间应控制在13－15min内（过快影响焊缝质量、过慢将可能出现渗漏水上溢影响正常焊接）。
2）弃泵井停机取泵一般在取泵井一层止水钢板焊接全部完成并等待10min后检查无任何异样后进行。并将取泵井的工作人员按计划安排在弃泵井个就各位。现场指挥发号指令，电工断电停机封井工迅速剪断水管和电缆（弃泵），水工迅速将闷头套上拧死。过程应控制在1min内完成。
（3）二次止水板焊接与混凝土浇筑
1）混凝土浇灌和二层止水板焊接应在紧前工作完成并等待10min观察一层止水板无渗水、无泛泡、无湿潮等异样后进行。
2）混凝土采用比底板混凝土高一标高的微膨胀混凝土浇筑（混凝土制作1组试块），二层止水板焊接操作同一层，但无时间限制，要确保焊接质量。
3）全部工作完成后，收尾清理，检查整理所有工器具，调运机械设备等。
4.应用总结
1号封堵装置和3号封堵装置，其工艺原理是类似的，只是制作的结构形式有所不同，操作方法基本相同，试用与地下水压力相对不大，上升速度较慢的工程情况。2号封堵装置，从结构形式上来讲稍微复杂一些，明确设计了取泵、混凝土干料投放及三层钢板封闭等环节，操作方法上更偏重于速度、严谨、有序，所以该装置制作成本相对较高，但是更加适用于地下水压力较大、上升速度较快的工程情况。无论如何，该三种新型封堵装置是小型技术的突破，都可以有效的解决封堵井封堵困难的问题，为施工解决难题，增加效益。
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人工降水的方法篇8
关键词：高填方路基；沉降监测；措施
中图分类号：U213.1文献标识码：a文章编号：
我国道路建设正面临高速发展时期，随着经济建设速度的加快，汽车行驶速度不断提高.对道路的行驶舒适性和安全性要求也越来越高。高标准的道路路线形是汽车快速、安全、舒适运行的基础，由于各种因素，为了达到一定的水平和目的，不可避免地要出现大量高填深挖路段。
目前，由于技术和施工带来的高填方路基处理不当或不彻底所造成的路面损坏已成为我国运营中各级道路所存在的普遍问题，其后续处理需耗费大量的人力物力，并对运行中的道路交通带来严重影响，同时破坏环境景观和生态平衡，给国家和人民经济造成巨大损失。
1高填方路基的特点
（1）填筑高度大，要求路基本身具有足够的整体强度和边坡稳定性;
（2）填筑断面面积大，填筑工程量巨大，路基的填筑缺陷相对较多，填筑质量保证较为困难;
（3）路基本身累积沉降大，对路基单位填筑高度的工后沉降要求更为严格;
（4）高路基稳定性需进行专门分析和验证。
2高填方路段沉陷后的危害
（1）高填方路段经常紧接大型结构物，以桥梁为例，桥梁大多为刚性结构物,由于台背回填土与路基填筑土各自的弹性模量差别极大,出现的沉降也存在较大差别,极易出现桥头跳车,影响道路的正常运营;
（2）高填方路段出现较大沉降后,致使路面开裂、基层断裂,加速路面的破损,严重危路面的正常使用;
（3）高填方路段的沉降进一步发展,可致使路基整体沉陷,横向挤压,出现路基失稳、崩塌,造成道路的损毁。
3监测路基沉降方法
（1）检测桩
用木桩和钢钎钉人土中，用水准仪超平，即可测量土体表面的沉降量。此方法比较简单，只能测定建筑物表面的沉降量，无法测试土体内的某一位置的沉降，对填土施工还有十扰因素。
（2）地基系数的检测(K30法)
路基在外力作用下会产生变形，变形量直接影响到路面的使用寿命。而路基表层变形量很难用物理指标(如压实度)来衡量。因此有必要建立一个力学指标(地基系数)来对工程质量进行控制。K30平板载荷试验作为一种抗力指标，能够直观地表征路基刚度及承载能力，物理意义明确，针对性强，与传统物理量纲相比具有明显的优越性，公路路基检测应该有针对的引入这一检测方式。
（3）沉降杯
将盛水密闭容器置于土中，容器上接出进水管、排水管和排气管至填土以外。进水管外部与测量杯相连。容器灌水后，容器内部的水位与外部观测水位一致，则可以通过观测量杯中的水位得到容器的沉降。其优点是构造简单，建造低廉，缺点是3根管的埋填要求比较高，如果埋设不平，容易形成气饱阻塞水管，使测试无法进行，此方法比较少用。
（4）磁环沉降仪
磁环沉降仪由分层沉降管、磁环、波纹管和分层沉降仪组成。在路基中间用钻机打孔至持力层，根据地质情况在相应深度处安装磁环，下好沉降管后，用膨胀土封孔，以便磁环和地层同步沉降，用分层沉降仪测量各磁环的位置，分别计算各地层的沉降量。其优点是操作简便，易于测试。其弱点同沉降板相似，主要是影响填土压实施工，机械容易撞坏沉降管，且形成压实死角，降低压实质量。
（5）水平测斜仪
与水压式剖面沉降仪相似，水平测斜仪也由沉降管和二次测试仪器组成。不同的是水平测斜仪无需注水系统，其沉降管是特制的pVC管。
探头内的主要元件是伺服加速度传感器。由于地基沉降，探头处于倾斜方向，通过重力加速度在敏感水平轴上的投影，可精确测量探头的倾角，再根据探头长度得到探头两端的高程差，从而得到沉降值。
4沉降处理措施
高填方路段防治的措施一般有:换填土法、固化剂法、粉喷桩法、灌浆法和铺设玻纤土工格栅法。下面结合以往治理高填方路基下沉、路面开裂等病害的情况，介绍经常采用的治理措施。
4.1换填土法
路基整体较好，局部路基下沉，经常采用换填土法。基本步骤:将原路基出现病害部分的填料挖除，把扰动的浮土清理干净，整平碾压达到压实度要求后，用符合规范要求的填料回填。换填时注意:挖补面积要扩大，且每层挖成台阶状，由下往上，逐层整平碾压，压实度要求高出原路基压实度1%～2%。
4.2布设土工格栅法
高填方路段路基下沉不明显，只是在路面上出现了纵向的开裂，经过一段时间的观测，发现沉降趋于稳定，可采用这种方法。步骤:将裂缝两侧的沥青路面用切割机对称切除(宽度以1.0m～2.0m为宜)，铺设上工格栅，用钢钉固定，重新铺筑沥青路面。
4.3灌装法
路基下沉的面积大、情况较严重，宜采用灌浆法。灌浆法是利用液压、气压或电化学原理，对路基下沉部分钻孔，孔深应穿透薄弱层。然后通过注浆管将浆液均匀地注人地层中，浆液以充填、渗透和挤压等方式灌人填料的空隙，浆液将原来松散的土粒或裂隙胶结成一个整体，使路基整体成为一个稳定的固结体。
由于浆液的扩散能力和灌浆压力的大小密切相关，所以不同填料及形态的路基，采用的灌浆压力主要取决于路基的密实度、强度、初始压力、钻孔深度、灌浆位置及操作规程等因素。一般对碎石土、砂砾土填料的路基，压力控制在0.5mpa～1.5mpa之间;对于勃性土填筑的路基，由于其渗透性很小，需加大压力，注浆压力为1.5mpa～4.0mpa。
5总结
近年国内公路建设的规模和水平有了很大的提高，尤其是高速公路以其车速快、行车安全、通行能力大、运输成本和货物耗损低而成为我国公路发展的首要目标。填切交界高差6～10m以上者常见，高填方路堤大量出现，最大填方高度20余米甚至达30余米，所以高填方路基迅速发展。本文针对高填方路基沉降的问题展开分析，阐述了监测路基沉降的方法以及产生沉降后可以采取的措施，为以后的施工提供了相应的依据。
参考文献：
[1]董海等.高等级公路容许工后不均匀沉降指标的研究[J].森林工程，2002.3
[2]叶见曙。桥头引道工后沉降控制标准的研究[J].东南大学学报，1997.5
[3]马传明.珠江三角洲地区高速公路工后不均匀沉降问题初步分析[J].公路，2003.12
人工降水的方法篇9
关键词：井点降水；原理与作用；施工方法
一、井点降水法的原理与作用
1、井点降水法的原理
对软土或土层中含有细砂、粉砂或淤泥层时，不宜采用集水井降水法，因为在基坑中直接排水，地下水将产生自下而上或从边坡向基坑方向流动的动水压力，容易导致国坡塌方和产生“流沙现象”，并使基底土结构遭受破坏，这种情况应考虑采用井点降水法。
井点降水是在基坑开挖前，预先在基坑四周以一定的距离埋入井点管至地下蓄水层内，在土方开挖过程中，利用抽水设备不断从井点管里抽出地下水，使地下水位降低到坑底以下，从而保证土方在干燥状态下施工。
2、井点降水法在工程上的作用
（1）防止挖方边坡受地下水流冲刷而引起塌方。
（2）使地下水位降低到坑底以下，使得挖土工作面在施工中始终保持干燥状态。
（3）当采用板桩作为支护结构时，可减少由水压力产生的横向荷载。
（4）有效地防止了在细砂、粉砂土层中开挖土方时容易发生的“流沙现象”。
（5）降低地下水位可使土体固结，能使土层变得密实，增加了地基土的承载能力。
上述几点中，防治“流沙现象”井点降水的主要目的。
采用集水井降水法开挖基坑时，当基坑开挖到地下水位以下时，有时坑底土会进入流动状态，随地下水流入基坑，这种现象称为“流沙现象”。
“流沙现象”的产生是水在土中渗流所产生的动水压力对土体作用的结果。
动水压力的大小是出现“流沙现象”的主要原因。如果采用降低地下水的方法，使动水压力方向朝下，增大土颗粒间的压力，则“流沙现象”就不可能发生。
二、井点降水的方法
降低地下水位的方法有轻型井点、喷射井点、电渗井点、管井井点、深井井点等。下面我们通过如下表格来简单介绍一各类井点降水法的适用范围。如表1
可以看出，各类井点降水都有其不同的适用范围，通过各自不同的适用范围，我们就可以有针对性的选出适合各个工程的降水方法。下面我们详细说明一下轻型井点降水方法。
3.轻型井点的设备
轻型井点由管路系统和抽水设备两部分组成。管路系统由滤管、井点管、弯联管和总管等组成。
滤管是轻型井点的进水装置，它的上端与井点管连接。通常长度为1.0～1.2m，滤管需有良好的工作性能。滤管埋置于土的蓄水层中，地下水通过滤管吸入井点管并阻止泥沙进入管内；井点管是直径为38mm或51mm、长度为5～7m的钢管，井点管上端通过弯联管与总管连接；总管是直径为100～127mm的无缝钢管，总管上等间距布置有与弯联管连接的短接头。
4.轻型井点的布置
轻型井点的布置应根据基坑的平面形状及尺寸、基坑的深度、土质、地下水位的高低及流向、降水深度要求等确定。
轻型井点的布置分为平面布置和高程布置两个方面。
（1）平面布置
当基坑宽度小于6m、降水深度不超过5m时，可采用单排线状井点并布置在地下水上漩一侧，两端延伸长度不小于基坑的宽度；如宽度大于6m或土质不良时，则沿基坑两侧布置井点，即采用双排线状井点。当基坑面积较大时，采用环状井点布置，考虑施工机械进出基坑方便，可在基坑地下水下游一侧不封闭。
井点管距基坑壁一般不小于1m，以防局部漏气。井点管的间距由计算或经验确定。在总管四角部位，井点管宜适当加密设置。
（2）高程布置
轻开型井点的降水深度，考虑抽水设备的水头损失以后，一般不超过6m，按下式计算，即H≥H1+h+iL
式中H1-井点管埋设面至基坑底面的距离，m；
h-基坑底面至降低后的地下水位线的距离，m；
i-水力坡度，单排井点取14，环状井点取110；
L-井点管至基坑中心的水平距离，m。
由上式算出的H值大于6m时，为了满足降水深度的要求，应降低井点管管路系统的埋置面。事先挖槽降低埋置面标高，使管路系统安装在靠近原地下水位线甚至稍低于原地下水位线。此时，可设置明沟和集水井，排除事先挖槽所引起的渗水。然后再布置井点系统就能充分利用设备能力，增加降水深度。井点管露出地面的长度一般为0.2m。
当一级井点系统达不到降水深度要求时，可采用二级井点，即先挖去第一级井点排干的土，然后再布置第二级井点。
5.轻型井点的施工
轻型井点的施工程序为敷设总管、冲孔埋设井点管、安装抽水设备、抽水试运转。
井点管埋设有多种方法。一般采用冲孔法。用起重设备将冲管吊起插在井点位置上，然后开动高压水泵，将土冲松，冲管则边冲边沉。冲孔直径一般为300mm，以保证井管四周有一定厚度的砂滤层，冲孔深度宜比滤管底深0.5m左右，以防冲管拔出时，部分土颗粒沉于底而触及滤管底部。井孔冲成后，立即拔出冲管，插入井点管，并在井点管与孔壁之间迅速填灌砂滤层，以防孔壁塌土。砂滤层的填灌质量是保证轻型井点顺利抽水的关键。一般宜选用干净粗砂，填灌均匀，并填至滤管顶上1～1.5m，以保证水流畅通。井点填砂后，在地面以下0.5～1.0m范围内应用黏土封口，以防漏气。
井点管埋设完毕，应接通总管与抽水设备进行试抽水，检查有无漏水、漏气，出水是否正常，有无淤塞等现象，如有异常情况，应检修好后方可使用。
井点管使用时，应保证连续不断地抽水，并准备双电源，正常出水规律是“先大后小，先混后清”。抽水时需要经常观测真空度以判断井点系统工作是否正常，真空度一般应不低于55.3～66.7kpa，并检查观测井中水位下降情况，如果有较多井点管发生堵塞，影响降水效果时，应逐根用高压水反向冲洗或拔出重埋。井点降水工作结束后所留的井孔，必须用沙砾或黏土填实。
人工降水的方法篇10
关键词：市政道路施工排水系统措施。
施工排水包括排除地下自由水、地表水和雨水。在道路施工过程中，开挖基坑或沟槽时，土壤中的含水层常被切断，地下水将会不断的涌入基坑（基槽）内，下雨时，地面水也会流入基坑内。为了保证施工正常进行，防止边坡坍塌和地基承载力下降，必须做好排水工作。
施工单位在市政道路正式施工前，应事先做好路基两侧排水系统，保证路基施工期间雨水排除畅通，路基地基工作面或路基填筑表面不被雨水浸泡。施工排水方法分为明沟排水和人工降低地下水位两种，明沟排水是在沟槽或基坑开挖时在其周围筑堤截水或在其内部四周或低洼处开挖排水沟，将地下水或地面水汇集到集水井内，然后用水泵抽走。人工降低地下水位是在沟槽或基坑开挖之前，预先在基坑周侧埋设一定数量的井点管利用抽水设备将地下水位降至基坑地面以下，形成干槽施工的条件。
1、明沟排水
1.1地面截水
排除地表水和雨水，最简单的方法是在施工现场及基坑或沟槽周围筑堤截水，通常可以利用挖出之土沿四周或迎水一侧、二侧筑0.5～0.8m高的土堤。地面截水应尽量利用天然排水沟道，并进行必要的疏通。如无天然沟道，则在场地周围挖排水沟排泄，以拦截附近地面水。但要注意与已有建筑物保持一定的安全距离。
1.2坑内排水
在开挖基础不深或水量不大的沟槽或基坑时，通常采用坑内排水的方法。当基坑或沟槽开挖过程中遇到地下水和地表水时，在坑底随同挖方一起设置集水井，并沿坑底的周围开挖排水沟，使水流入集水井，然后用水泵抽出坑外。排水沟可设置在坑内底四周或迎水一侧，离开坡脚不小于0.3m。沟断面尺寸和纵向坡度主要取决于排水量的大小，一般断面不小于0.3m×0.3m，坡度0.1%～0.5%。根据地下水量的大小、基坑平面形状及水泵的能力，集水井每隔30～40m设置一个，集水井的直径（或边长）不小于0.7m，其深度随着挖土的加深而加深，要低于排水沟0.5～1.0m或低于抽水泵的进水阀高度。
明沟排水法设备简单，排水方便，应用比较普遍，适用于除细砂、粉砂之外的各种土质。
2、人工降低地下水位
2.1轻型井点
轻型井点系统适用于在粗砂、中砂、细砂等土层中降低地下水位。轻型井点系统是利用真空原理降低地下水的，由滤管、井点管、弯联管、集水总管和抽水设备等组成。
2.2喷射井点
当道路施工过程中，基坑开挖较深时，降水深度要求大于6cm或采用多级轻型井点不经济时，可采用喷射井点系统。它适用于渗透系数为0.1～50m/d的砂性土或淤泥质土，降水深度可达8～20m。喷水井点是借喷射器的射流作用将地下水抽至地面。喷射点埋设时，宜用套管充孔，加水及压缩空气排泥。当套管内含泥量小于5%时方可下井管及灌砂，然后再将套管拔起。
2.3电渗井点
在渗透系数小于0.1m/d的黏土、粉土、淤泥、等土质中，使用重力或真空作用的一般轻型井点排水效果差。此时宜采用电渗井点排水。此法一般与轻型井点或喷射井点结合使用。降水深度也因选用的类型不同而变化。降水深度小于8m时，使用轻型井点与之配套；降水深度大于8m时，用喷射井点。电渗井点利用井点管作阴极，用钢管作阳极。井点管沿基坑布置，用套管充枪成孔埋设。阴极设在井点管内侧，埋设应垂直，严禁与相邻阴极相碰。阳极应外露地面20～40cm，入土深度比井点管深50cm，以保证水位能降到所要求的深度。
2.4管井井点
管井适用于中砂、粗砂、砾砂等渗透系数大、地下水丰富的土、砂层或轻型井点不易解决的土层。管井井点排水量大，降水深，可以沿基坑或沟槽的一侧或两侧作直线布置，也可以沿基坑四周呈环状布设。井中心距基坑边缘的距离为：采用冲击式钻孔用泥浆护壁时为0.5～1m；采用套管法时不小于3m。管井埋设的深度与间距，根据降水面积，深度及含水层的渗透系数等而定，最大埋深可达10余米，间距10～50m。
2.5深井井点
深井井点适用于涌水量大，降水较深的砂类土质，降水深度可达50m。深井井点系统总涌水量可按无压完整型环形井点系统公式计算。一般沿基坑周围，每隔15～30m设一个深井井点。施工工序为：施工准备――钻孔就位――安装井管――回填滤料――洗井――安装泵机――抽水试验――正常工作。
排水是市政道路施工过程中所面临的重要问题，亟待市政工作者解决。总体来说，市政道路施工过程中的排水措施大致可以分为明沟排水和人工降低地下水位两种方法。工程施工员要视现场的具体情况，采用组织排水和自由排水相结合的方式，避免路基受雨水浸泡，影响工程质量。
参考文献：